液相素材プロセッシングにおける物理的作用の活用

[2102] Fabrication of Functional Materials by Proactive Physical and Chemical Effects of Ultrasound and Microwave in Solid-Liquid Phase

^〇林大和¹ (1.東北大学大学院工学研究科)

Keywords:超音波, マイクロ波, 固液系, 金属ナノ粒子, ナノカーボン材料, ナノコンポジット

現在の材料合成では、固相・液相・気相における単一相での反応がほとんどである。物質の相状態が変化し、経由する場合はあっても、固液界面が材料作製のための反応場として利用された例は非常に少ない。超音波やマイクロ波は、汎用エネルギーであるが、特異なエネルギーである。通常の加熱等のエネルギーとは違い、超音波やマイクロ波は特殊で、付加的な効果が特に固-液系で顕著に得られる。例えば、固-液系において、超音波照射はホットスポットによる熱分解やラジカルの化学的効果だけではなく、撹拌・分散・腐食等の物理的効果も同時に得ることが可能である。マイクロ波においては、固相と液相の違いにおけるそれぞれに固有の特徴に起因した作用による局所加熱と大きな温度勾配による急冷を主とした非平衡反応効果を得ることが可能である。本講演では、固相である原料に液相である溶媒と、反応エネルギーである超音波やマイクロ波が協奏することによって得られる非平衡反応場を利用した、簡単・安全・高収率・低公害の特徴を有するカーボンナノ関連材料や金属ナノ関連材料とそのプロセッシングについて、固液系非平衡反応場の特徴・現象と共に紹介する。